城市轨道交通车辆段规划与设计

城市轨道交通车辆段规划与设计第一节地铁车辆段与综合基地一般技术要求一、一般技术要求(1)为满足地铁工程的运营和车辆及设备的维修保养和检修，设车辆段与综合基地。(2)车辆段与综合基地的功能应根据城市地铁线路的规划和线网中车辆段与综合基地的分布及既有设施综合分析确定，避免重复建设。车辆段与综合基地包括车辆段、综合维修中心、物资总库和职工技术教育培训中心及必要的办公生活设施。(3)车辆段与综合基地(含停车场)的选址应满足下列要求：1)符合城市轨道交通线网规划；2)出入段线宜为双线(停车场除外)，并避免切割运营正线，保证列车出入正线的进路安全可靠、方便迅速、经济合理；3)避开工程地质和水文地质不良地段；4)便于电力线路、道路及各种管线的引入；5)有良好的自然排水条件；6)有足够的远期发展场地。(4)车辆段与综合基地的建设应初、近、远期相结合，其股道、房屋和机械设备等均应按近期设计；用地范围应按远期规模控制。当近远期工作量变化不大时，停车库及检修库可按远期一次建成。(5)车辆段与综合基地的设计应贯彻节约用地的方针，尽量减少用地范围的房屋拆迁和土石方工程量。(6)车辆段与综合基地的设计应贯彻节约能源的方针。(7)车辆段与综合基地的设计应有完善的消防措施。总平面布置、房屋建筑、设备和材料的选用等均应符合有关防火规范的要求。(8)车辆段与综合基地的设计应积极推广采用行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备，并应推行设备本地化。选用机具设备时，宜采用国家标准系列产品；选用专用设备时，宜采用标准设备或成熟的非标准设备，其中涉及人身、行车安全者，必须经有关部门鉴定批准方可使用。(9)车辆段与综合基地的设计，对其所产生的废气、废液、废渣和噪声等应进行综合治理，并应符合国家和地方现行的治理、排放标准及有关规定。环境保护设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。(10)车辆段与综合基地的设计中，站场、房屋建筑、供电(含电力)、给排水及消防、通风空调各专业设计应符合《地铁设计规范》(GB50157-2003)有关规定和现行国家、行业或地方相关标准、规范和规定。第二节城市地铁车辆段总平面布置城市地铁车辆段是整个地铁系统的重要组成部分之一，是车辆停放、运用、管理、清扫、洗刷、试车、调试验收、镟轮、列检、月修、定修、临修、架修及运用列车事故后救援的重要基地。若是城市新建地铁的第一个车辆段，它还要考虑承担新车调试、试车及正线的焊轨、铺轨任务。一、车辆段的组织机构及其功能1．组织机构城市地铁车辆段通常和其它基地合建，内含车辆段、综合维修中心、材料总库、教育培训中心等6部分。根据行车的分工协作关系，一般来说，前三者应合建。2．功能综合维修中心是全线工务、建筑、机电、电力、通信信号、环控通风、给排水、接触网等沿线固定设备、设施维修保养的重要基地；材料总库是地铁运营所需物资、材料设备的采购、储存、保管、供应的重要基地；培训中心是对地铁系统各类专业人员进行技术培训的重要基地。二、车辆段总平面布置1．总平面布置的组成车辆段总平面布置主要由股道、道路、运用检修主厂房、辅助生产厂房、生产办公房屋、生活房屋及绿化等组成。股道：股道主要由出入段线、牵出线、调头线(必要时)、试车线、静调线、洗车线、吹扫(清洗)线、不落轮镟修线、停车列检线、月修线、定架修线、大修线和材料线、调车机车存放线、油漆线(必要时)、特种车辆存放线、备用车存放线及建设期使用的焊轨线等。道路：道路主要由生产运输通道、消防环行通道及人行通道组成。运用检修主厂房：运用检修主厂房主要由停车列检库、月修库、架定修库、大修库(需要时)、洗车库、不落轮镟修库、吹扫(清洗)库、调机库及综合维修厂房等组成。辅助生产工厂房：辅助生产厂房主要由变电所、通信信号楼、特种车库、设备维修车间、转向架轮对检修间、电机电器检修间、空调检修间、车门车窗检修间、受电弓检修间、制动机检修间、污水废水处理站、空压机站、加油站、制炉房(需要时)、材料棚、材料库及汽车库等组成。生产办公房屋：车辆段办公综合楼、运用车间办公楼、检修车间办公楼、设备车间办公楼、综合维修中心办公综合楼、材料总库办公楼等组成。生活房屋：主要由司机待乘室、生产人员的更衣休息室、职工食堂、浴室及文化娱乐场所组成。2．车辆段总平面布置原则一般来说，一个城市的路网规划都是由几条甚至十几条纵横交错的线路组成，每条线路的客流量和施工工期也是不同的。如何结合路网规划来确定车辆段的性质就成为确定车辆段规模的先决条件。这里所说的车辆段的性质是指按完成几级修程来定的，最大的可以作大修，最小的只能作停车列检，车辆段的性质的确定主要与路网规划、客流预测、线路走向、施工工期安排、段址等因素有关。车辆段的性质一旦确定，规模就可以通过行车资料计算而定。规模定下来后，就可以进行段内总平面布置。车辆段总平面布置的原则如下。(1)运营优先车辆段主要是为运营服务的，而车辆段与运营关系按密切程度排序：出入段线、洗车线、停车列检线、月修线、牵出线、调车机车存放线、特种车存放线、不落轮镟修线、吹扫(清洗)线。其它线路属检修线路，可根据需要合理布置。以上各线最重要的是出入段线，因其布置形式直接关系到正线的运输能力，深圳地铁多次方案变更都是由出入段线的能力不足引起的。这里给出几种理想的出入段线布置形式：⑴当段址选在线路的终点站，无论段址与正线平行还是垂直时，一般以双线顺接即可满足运营要求；⑵当段址选在线路的中间站，且段址与正线垂直时，应采用双线双向的出入段线布置形式；⑶当段址选在线路的中问站，且段址与正线平行时，应采用双线双向两站间贯通(主要指停车列检库可以与两站直接连接)式的出入段线布置形式，当不具备贯通式布置条件时，应采用双线双向单站的出入段线布置形式。洗车线、不落轮镟修线的布置原则是有条件的情况与停车列检库贯通；吹扫(清洗)线与检修库贯通。其他各线的布置原则是尽量减少车辆在段内调车时的走行距离，最好使段内线路的带电区和非带电区分区布置。(2)确保检修车辆段的两大主要功能是车辆的运用整备和车辆及地铁各系统固定设备的检修保养，因此，在车辆段总平面布置上，优先先考虑运营需要的前提下要确保检修能力。因为地铁车辆的造价昂贵，若有车辆段的检修能力跟不上，会直接影响运用车数量，从而影响运营能力。而检修设施的能力主要靠运用检修主厂房和辅助生产厂房的规模及其工艺流程的合理性来保证。因为车辆段内的综合维修中心的很多辅助车间与车辆段的辅助车间性质相同，可在综合考虑各方面因素后采用合建方案，象机加工车间和计量化验室等，车辆段的材料棚、材料库也可考虑和材料总库合建。3．合理布置办公房屋合理是指不但房屋面积和位置合理，尽量靠近运用检修中心，而且对于各功能主体的用房在满足管理需求的前提下，能合并的尽量合并成办公综合楼，象综合维修中心和材料库就可以将生产和办公合建成综合楼以减少房屋个体数量。4．配备必要的生活设施所谓必要的生活设施是指根据不同的地点和该地的经济生活水平的高低以及气候条件来作为职工生活设施配备的依据。5．道路与绿化车辆段内的道路布置在总平面布置中也很重要，对于车辆段内的大型建筑在布置前就应考虑铺设运输道路和环行消防通道的条件。各建筑个体之间应根据需要铺设人行通道，且要求各道路之间应尽量连通。在车辆段无法与国铁接轨时，还应考虑机车、车辆进段条件。除此之外还应符合国家及本地区对环保、劳动保护及绿化的有关设计规定。6．预留发展余地在满足；近期运营、检修要求的前提下，应使各生产办公室布置紧凑，为将来发展留有余地。7．考虑物业开发的条件地铁一般多建在较大城市，都是寸土寸金，且占地面积相当大(一般不小于25km2)，若有条件搞物业开发，其经济价值是不言而喻的。如果业主要求搞物业开发，在作车辆段总平面布置时，一定在满足车辆运用检修的前提下，为物业开发提供充分的条件。这一点可参照北京八王坟车辆段和深圳竹子林车辆段的总平面布置。第三节地铁车辆段总平面设计特点地铁车辆段作为地铁列车的检修运用基地，负责地铁车辆各修程的定检和运用维修工作。地铁车辆段的总平面设计与铁路电力机务段和客车段比较，存在较大差异，有其自己的特点和要求。一、地铁车辆段总平面布置基本形式及其特点1．按车间、厂房组合形式布置地铁车辆段的总平面布置按厂房组合形式可分为集中式和分散式两种。集中式布置将性质相近的车间大规模地合并成联合厂房。如将大架修库、定临修库、油漆库、转向架间等合并成检修主厂房。将周检库、月检库、不落轮镟库等合并成运用库。集中式布置的优点主要有工艺路线短，占地面积小，线路布置容易，方便管理等；缺点主要是由于厂房面积大，自然采光和通风条件较差，消防设计较为复杂。分散式布置为各主要车间独立设置或集中程度较小，厂房单体面积较小。从总图上看，布置分散，其优缺点与集中式布置相反。地铁车辆段一般位于城郊，车间采光通风可通过设备得到较好解决。因而在国内外地铁车辆段总平面设计中集中式布置已成为主流。2．特点根据地铁车辆段检修主厂房、运用库及停车库的位置关系。地铁车辆段总平面布置形式一般可分为并列式、纵列式及复合式三种。并列式为三者并联布置，列车在三者之间的转场一般通过牵出线进行；纵列式为三者串联布置。列车转场一般通过走行线进行；复合式为三者之间有并有串。(1)并列式布置的特点并列式布置的主要优点是布置紧凑整齐、占地小。作业集中、管理方便；缺点是对场地的宽度要求较大，作业工艺不如纵列式布置顺畅。定检车辆的调车作业较多，走行距离长，对列车出入段可能造成干扰。洗车线和试车线布置困难。北京地铁古城车辆段和香港地铁九龙湾车厂的总平面就是典型的并列式布置方式。(2)纵列式布置的特点纵列式布置主要适用于挟长地形。按主出入段方向依次布置停车库、运用库和检修主厂房，也可将运用库设于停车库前。这种布置分区明确，列车走行顺畅，洗车线和试车线布置容易；缺点是走行线数量较大，且由于狭长布置，不方便管理，实际运用中较少采用此形式。(3)复合式布置的特点复合式布置吸取了并列式布置和纵列式布置的优点。对地形的适应性也较强。是普遍采用的总平面布置方式。复合式布置也根据组合方式不同。一般有两种布置方式。一种是停车库和运用库并列布置，与检修主厂房纵列布置，广州地铁一号线车辆段即为这种布置方式，它的优点是出入库较频繁的作业集中在一起，运用和检修分开，带电区和无电区分开，对安全作业有利。另一种是运用库与检修主厂房并列布置，与停车库纵列布置，如上海地铁新龙华车辆段，它的优点是运用检修作业集中。方便管理和零部件的供应。3．按站段关系布置地铁车辆段的总平面布置按站段关系分为尽头式和贯通式两种。尽头式布置由一个方向出入段。占地面积及工程量较小。但运用的灵活性较贯通式差；贯通式布置有两个出入段方向，一般与两个地铁车站联接。一个为主出入口，一个为辅出入口。贯通式布置的优缺点与尽头式布置相反。由于地铁运输的特点是运量集中在高峰小时。高峰小时列车开行密度大大高于非高峰时间。这就造成地铁列车的出入段比较集中，因此贯通式布置带来的出入段灵活性显得更加重要。我国早期设计的地铁车辆段一般为尽头式布置，如北京地铁古城车辆段，而近年来设计的地铁车辆段一般为贯通式布置，如广州地铁一号线芳村车辆段和上海地铁新龙华车辆段。图8-1为地铁车辆段总平面图布置参考图。图8-1地铁车辆段总平面图布置参考图第四节地铁车辆段设计地铁车辆段因其数量多，规模大，造价高，在地铁建设中占有很重要的地位。由于地铁车辆段有以下几个特点，其设计工作必须十分重视。1．地铁车辆段数量多有地铁必然有地铁车辆段。一般修建一条地铁就需配置一个或二个车辆段(停车场）。在一个城市中，地铁往往形成网，这就需要配置多个车辆段。例如上海地铁规划了七条线，长约180公里，车辆段规划了八个。日本大阪建有地铁六条，共有七个车辆段，其中二个功能齐全，五个较小。至于地铁线更多的城市，车辆段有数十个之多。2．地铁车辆段规模大、占地多、造价高一个功能比较齐全的车辆段，以上海新龙华车辆段为例，需铺设各种线路52条，累计铺轨长23.7公里(包括地铁专用线），各种场、库十余个，建筑面积达11万m2。有些车辆段还设置为整条地铁线服务的维修基地，包括综合维修中心、材料总库、培训基地等。每个车辆段的占地也很大，上海新龙华车辆段28.4公顷，北京八王坟车辆段约31公顷，广州芳村车辆段方案约27公顷。每个车辆段的造价也是相当可观，上海新龙华车辆段约为3.4亿元(包括前期工程）。3．修建地铁如雨后春笋，但对车辆段设计经验不足我国除北京已建成古城、太平湖车辆段使用至今外，其它正在建设或筹建地铁的城市不下十余个，但对车辆段设计实践经验不多。且北京地铁车辆段基本上采用我国自行制造的车辆和检修设备，而上海、广州等城市采用了国外制造的车辆和部分国外检修设备，在作业方式上有的以“组”为检修单元，有的以“列”为检修单元，在作业流程和布局上都有不同。由于上述车辆段的三个特点：数量多、规模大、经验不多，所以如何又好又快把车辆段设计好，在整个地铁建设中至关重要。一、地铁车辆段的分类及任务图8-2（a）太平湖车辆段平面示意图“地下铁道设计规范”把地铁车辆段分成车辆段和停车场。一般说来，一个完整的车辆段主要由一个运行系统和一个检修系统所组成。运行系统主要是担负地铁车列的停放、到发、清洗和保养。检修系统主要是担负地铁车列的定期检查、定修、架修、大修的各级修理。在车辆段内两个系统既是相对独立，又是互相联系。车辆段有时也是维护整条地铁各项设备、建筑物的维修基地，车辆段内设有工务、电务、机电等综合维修中心及材料总库等。如果一个车辆段仅具有运行系统的线路、设备则称之停车场，从目前我国已建或在建的车辆段来看，上海新龙华车辆段和广州芳村车辆段方案都具有较完整的功能。北京已建的古城、太平湖车辆段不担当车辆的大修，需送至工厂，国外的车辆段，以日本为例，分成车辆工场和检车场，但其配置的设备和担当的作业在地铁网中则有较大的不同。我国地铁车辆段，今后在一个城市逐渐形成的地铁网中，虽大致有车辆段、停车场之分，但也会因其在地铁网中的作用、分工及地形条件的限制，在规模上有所不同。图8-2（b）推荐车辆段图式（示意）图8-3（a）上海地铁2号线地铁车辆段方案示意图图8-3（b）新华龙车辆段方案示意图图8-4(a)古城车辆段方案示意图图8-4(b)广州芳村车辆段方案示意图二、车辆段的段址选择车辆段的段址选择是一件非常困难的事情。因为地铁大多修建在城市的闹市区，要在地铁沿线找到一块设置车辆段的地方是不太容易，在地铁两头的终端一般都是城乡结合部，如要把车辆段设在郊区则往往要延长地铁修建长度，造价很高，如要在市区边缘选个段址那也是十分困难。如上海地铁1号线新龙华车辆段，在改移3.7公里沪杭线以后，才找到勉强能放下车辆段的地方，又如广州地铁1号线车辆段，在1号线两个终端广钢和广州东站都没有条件设段的情况下，经多个方案比较，才选定芳村设段方案，上海地铁2号线的车辆段也因选址困难，段址确定经过较长时间的研究。车辆段(或停车场)在一条地铁线上的位置，从国内外的资料来看，大致有以下几种情况：①地铁在一个城市中的分布，除少数呈环状，大多呈条状，所以车辆段比较多的是设在一条地铁线的两个尽端，车辆段设在尽端的好处是对一个方向列车早晚的出车、收车最为方便，没有空费走行，而另一个方向尽端常常设置有存车条件的折返站，以方便出车、收车。当一条地铁线比较长，其需要的配属车在250辆以上，这时车辆段如集中在地铁线的一端，其停车库就会相当大，此时也可考虑在地铁线的另一端再设一个停车场，例如上海地铁2号线的方案。②当一条地铁线的尽端没有条件设置车辆段时也可在邻靠终点站的邻站设置。例如广州芳村车辆段选在广钢与大花园之间，停车库按通过式布置，一头接通广钢，一头接通大花园站，方便列车进出段。③一条地铁线的繁忙区段与非繁忙区段的分界处，也是可以考虑设置车辆段的地点。④在一个地铁网中，如一个车辆段是为几条地铁线服务的，特别是检修系统，则车辆段位置可选在某一条地铁线的适当位置，例如香港九龙湾车辆段、新加坡碧山车辆段都是设在地铁线中部的适当位置。国外早期修建的地铁都是一条线设一个车辆段，这样做，设备要得比较多且不能充分使用，现在逐渐向集中化发展，例如日本大阪的森之宫车辆工场，要担负四条地铁线的修理工作。但对运行系统而言，几条线混用设备的情况要慎重，因为列车频繁的回送，对地铁正常的运行有很大的干扰，调度也非常困难，且不安全。车辆段段址选择，除作业上有可能设置的位置外，还需考虑下列要求：①符合城市的总体规划(很重要)；③有较开阔的地形条件，能布置车辆段的全部设施，并留有发展余地；③就近有供水、电、煤气的方便条件；④地质条件良好；⑤拆迁少；⑥有排放雨、污水条件；⑦有就近与国家铁路接轨的条件。因为地铁车辆段的选址，必需从作业上和地形等条件上结合起来考虑，所以必然有相当难度，在规划地铁走向的同时，就应重视车辆段的选址，密切与规划部门配合，把段址选好。三、车辆段规模的确定在规划车辆段和选址过程中都需要先确定车辆段的规模。整个车辆段的规模主要取决停车库和检修库两大部分的能力，再辅以其它场、库。停车库需要能力和检修库需要能力取决于一条地铁线初、近、远期不同年限的配属车数量(包括运用车、在修车、备用车)，一般配属车数量由以下步骤计算：①客流量资料一般由城市交通规划部门提供，由全日通过客流最大的区段，推算高峰小时单方向最大断面流量。②计算运行列车数根据地铁线长度和平均旅行速度(一般用35km/h）算出运行时间，然后由往返运行时间加上折返时间除以高峰小时行车间隔得到运行列车数。高峰小时行车间隔根据客流量确定。折返时间根据折返走行距离计算，一般采用5分钟左右。③确定运能根据运行列车数，不同年限的列车编挂车辆数及每辆车的满载、超载旅客量，计算出运能。以上海地铁1号线为例，初期采用6辆编挂，远期采用8辆编挂，每辆车满载310人、超载410人。运能在不同年限必须要满足高峰小时的客流，如果不能满足，采取减少行车间隔时分和增加列车编挂辆数。行车间隔时分和采用的信号类型密切相关，上海地铁1号线列车运行采用ATC控制系统，行车最小间隔可达到2分钟，甚至1.5分钟。列车编挂辆数在国外有达到10辆以上。④确定配属车数量根据不同年限的运行列车数和车辆在修率、备用率，即可计算出在修车和备用车，加上运用车，其总和即为配属车。⑤确定停车库规模除在修车常在检修库停留外，运用车和配用车大多停在停车库内。停车线的数量和长度由停车数量配置。每条停车线可根据需要停一列、二列、甚至三列，广州芳村车辆段因列车近、远期均为6辆编组，且停车库按通过式布置，故停车线长曾考虑停三列的方案。停车线可停几个列车就减少了停车线数量，也简化了车库前停车线的咽喉结构。当设一个停车库，如果太大，也可在一条地铁线的另一端再设一个。⑥确定检修库规模以运用车辆作为基数乘以检修循环系数，可得各修程的年检修工作量，再乘以库停时间和不均衡系数除以年工作日，即可算出栓修台位。检修库的规模为考虑设备的充分使用，往往部分检修项目如定修、架修、大修可担负二条线或多条线的工作。在地铁网中需统筹安排。在明确了每一个车辆段担当的不同任务以后，就决定了车辆段的规模，根据初、近、远期车辆段能力要求，可一次规划，分期实施。四、车辆段的主要线路和设备根据我国建成和正在修建以及规划的地铁车辆段一般配有如下主要线路和设备，但在做法上各有不同。(1)出入段线是连接地铁正线与车辆段的必要线路，视地铁车站与车辆段的远、近，出入段线可设一条或二条，一般设二条比较灵活，但通过式的车辆段也可二端各设一条。(2)停车库及停车线、列检库、清扫库广州芳村车辆段停车库与列检库分开设置，列检库线数量约为运用列车数的30%。不单独设置清扫库、停车线兼作清扫。上海新龙华车辆段不单独设置列检库，停车线设地沟兼作列检，但单独设置清扫库，清扫不在停车库进行，可改善停车库的作业条件。(3)定修、架修、大修库及修理线上海、广州1号线车辆段修理库的功能能担负车辆段的各级修程，北京车辆段的大修(也称厂修)不在车辆段内进行，而是将车辆送至专门工厂修理。(4)检查库、线用于双周检、双月检，目前有单独设置的，也有参照外国专家的建议，检查库与修理库集中设置的，如上海地铁新龙华车辆段。其好处是：设备、人员集中，缩短了人员、材料，更换零部件的流动距离，有利生产管理。(5)洗车库及洗车线设于停车库的咽喉前，宜单独设置，与出入段线不相互干扰。洗车的日洗（清水洗）和周洗（化学洗），上海地铁新龙华车辆段曾作了分开设置的考虑，但由于缺乏实践经验，周洗线暂预留。(6)吹扫线用于定修以上修程、车辆底部的清洁作业。吹扫作业是否设库，上海地铁新龙华车辆段曾作了预留，而广州军辆段设库并设置通风、除尘设备。(7解钩线用于以组为单元，送修理库前的解钩作业。如以列为单元修理，就无需解钩线。(8)静调钱设在车库内，担当分组或整列的静调作业。(9)试车线要使试车达到最高速度，其长度应根据列车速度曲线所示计算确定。上海地铁新龙华车辆段试车线长1400m，广州为1350m。国外有试车线较短仅作低速试验，全速试验在正线上进行。(10)旋轮库线旋轮机前后都要有一列车长度。(11)其它还有临修库、线，内燃机车库、线，存车线，轨道车库、线，特种车库线，变电所，泵房，信号楼，空压机房，油库等，还有办公楼及生活房屋。车辆段的线路和设备，因其担负的作业不同，会有所增减，但其中有许多线路和设备尚需通过实践来检验如何合理配置。五、车辆段的布局及图型车辆段的所有设施需协调地统一在一个特定的地形条件下，使工艺流程合理，使用灵活方便，运营安全可靠，便于指挥管理。1．各主要库线的相对位置关系(1)出入段线与修理库的关系从分析国内现有各车辆段布置看，有的出入段线可以直接进入修理库，如上海地铁2号线车辆段，北京古城，太平湖车辆段，广州地铁车辆段，有的出入段线仅与停车库(列检）有直接通路，车列进入修理库需迂回走行，如上海地铁新龙华车辆段。从工艺流程上，也有二种意见，即认为车辆达到修理曰程是有时间限定的，到修理期的车辆应有直接进入修理库的通路，另一种观点认为车辆达到修理日程尽管有时间限定，但日常运行与修理毕竟分属二个管理系统，车辆应先进入停车库，再调车至修理库且与日常进库停车比较，进修理库的时间间隔要长一些，所以出入段线与修理库在进路上不作主要矛盾对待。由于目前尚缺乏必要的和足够的分析资料，有待于运营实践进一步核实其使用上的优劣。(2)日洗线位置的设置目前有二种布置方式，一种为日洗线与停车库横列，另一种日洗线设在车列进入停车库的进路上。日洗是每列车每日需进行的作业，如布置在入静车库的进路上，经日洗后的车列可顺直进入停车库，工艺流程上较合理，又由于每列车每日洗一次，但每列车进段却不止一次，日洗时列车走行子速度较低(3km/小时），如果日洗就在入库线上进行，将会影响后续列车的入库，所以日洗线与出入段线平行布置较为理想，但因日洗线需设二个列车长，因此此种布置咽喉区较长。(3)检查库与出入段线、停车库的关系检查库(双周、双月检)是列车较为经常进出的库。检查库与停车库、出入段线的相互关系，目前国内有的车辆段出入段线与检查库有直接的通路，如广州车辆段的大花园一端，又如上海地铁2号线车辆段的方案，而有的车辆段出入段线与检查库没有直接通路，如上海新龙华车辆段(原设计意图有直接通路，因运期纵断面坡度限制不能接岔而放弃)，检查库与停车库的通路也有直接接通的，如上海新龙东车辆段，也有不直接接通的，如广州劳材车辆段，从方便作业、流程合理考虑，检查库的一端应与出入段线直接通路，另一端与停车库线直接通路为好。(4)解钩线和吹扫线的布置车列在进修理库前需分解成组，并对车体下部走行部分进行吹扫，因此解钩线与吹扫线应布置在修理库前方，与修理库有便捷的通路，解钩线应有一个列车长加调机长度，并有安全距离。解钩线则应考虑工作人员作业的条件。由于地形的限制往往很难满足流水作业的要求，但也应该布置在修理库咽喉附近。如上海地铁新龙华车辆段、上海地铁2号线、广州地铁车辆段的布置。(5)试车线的设置车辆经修理、静态调试后还要进行动态调试。由于有速度要求，试车线一般均设在车辆段边上与其他线路分开，保证安全。试车线应与正线有相同的标准，并应与修理库、停车库有便捷的通路。试车线长度应根据计算确定，上海新龙华车辆段长1400m。在国外也有设500m左右的，把车列分两组分两次试车，也有只在试车线上作40km/小时以下速度试验，段内试验完了，再到正线上做高速试验，也是一种可以探讨的方式。2．车辆段布置图式的分析目前国内已建成或拟建车辆段的布置图式如图8-2、8-3、8-4所示，大致可分为以下几种情况：(1)停车库与检修库并列设置，所有线路咽喉呈扇形向一个方向与出入段线连接，如北京二个车辆段，其优点，列车进段可以直接进入停车库或任一个检修库，但停车库与检修库之间的列车转线需迁回走行，形成作业交叉。古城车辆段就因停车库每股停一列车，停车线有30股，不仅咽喉区庞大，且列车转线走行距离较长，作业干扰。(2)停车库与检修库平行错开设置，停车库咽喉与检修库咽喉顺向设置。上海地铁2号线车辆段曾考虑过这种图式，其优点，列车进段可以直接进入停车库或任一个检修库，另外停车库与检修库错开设置，创造了停车库前设置洗车线的条件，其缺点，库间列车转线走行距离较长。(3)停车库与检修库平行错开设置停车库咽喉与检修库咽喉逆向设置。如上海地铁新龙华车辆段和广州芳村车辆段，上海地铁新龙华车辆段的优点：①停车库与检修库错开设置，创造了停车库前设置洗车线的条件，且洗车线旁出入段线单独设置，列车洗车和列车出入可平行作业。②出入段线设置二条，使进出车辆段的列车互不干扰，进路比较灵活。③检查库和修理库集中，方便使用和管理。④停车库和检查库有直接的通路。⑤在线路布置上采用多组复式交分道岔和交叉渡线相结合"二渡五交'结构，大大缩短了道岔咽喉区长度，使得在较短的场地上布置车辆段成为可能。⑥停车库线路初期先按尽头式铺轨，远期预留通过式布置并与正线接通。⑦总图布置充分考虑了检修与运行分开，检查和大修集中，生产房屋与生活房屋相对集中的原则，使车辆流程合理，管理方便，减少了迂回走行和进路交叉。上海地铁新龙华车辆段不足的地方：①临修、旋轮、检查库不能与出入段线有直接的通路，进库需迂回。②停车库预留通过式布置与正线虽有通路，但方向不顺。③“二渡五交”结构虽很紧凑，但过于复杂，给设计、施工、养护维修增加了困难。通过对现有车辆段图式的分析，并参考少量的国外车辆段图式资料，如图8－2(b)所示的车辆段为较优图式，予以推荐。需要再叙述一下的是，上面虽推荐了车辆段较优图式，但车辆段所在段址的地形条件，往往使车辆段的理想布置受到制约，所以在车辆段布局中，必须要因地制宜。如日本的地铁车辆段不拘一格，形式多种多样，适应各种地形条件，有长条形、有三角形，也有方形的，段内线路长短相结合，能停两列的停两列，不能停两列的停一列，有的线路只能停几辆车，线路也可以向不同的方向展开，甚至车辆段与正线也采用之字形的连接方式。在减少用地，充分利用空间方面，特别是设在市区的车辆段，有建成地下或半地下，如日本大岛车辆段，地下设停车线，楼上是车辆工场、检修线和洗车线，又如香港九龙湾车辆段，车辆工场设在地下，上面是香港地铁公司总部大楼，广州车辆段方案中考虑了停车库顶上建高层住宅的设想。总而言之，因地制宜的布置车辆段，使之布置紧凑，工艺流程合理，运营管理方便，还有许多地方值得探讨。第五节城市轨道交通车辆段出入段线的设置在城市轨道交通车辆段(停车场)出入段线是连接正线的线路，属辅助线。它是列车从车辆段(停车场)选入正线或由正线驶回段、维修作业以及各种检修车辆和机具、材料进出现场以及事故时救援列车的运行路径。因此，出入段线设置必须满足正线早、晚高峰小时最大列车数的出(入)段需求，同时要保证列车和各种检修车辆出入段作业安全。一、出入段线设置基本要求1．接轨位置选择出入段线与正线良好的接轨条件是保证正常运营、降低工程投资和运用费用的关键。出入段线接轨位置通常选择在车站，接轨站宜选择在终点，有条件时可选择在折返站，以减少列车出入段空驶距离，确保线路通过能力和行车安全。只有当运营条件允许时，出入段线才可在区间与正线接轨。但在接轨处应设置隔开设备。2．接轨型式出入段线与车站的接轨可以是双线一站接轨(2条出入段线接入同一车站)，也可以是双线2站接轨(2条出入段线分别接入2个车站)。3．出入段线数量确定GB50l57-2003《地铁设计规范》规定车辆段出入段线应按双线双向运行设计，并避免切割正线。车辆段和停车场设置双线或单线出入线。应根据车辆段规模、远期线路的通过能力和运营要求确定。尽端式车辆段出入线宜采用双线，贯通式车辆段可在车辆段两端各设一条单线。停车场规模较小时，出入线可采用单线。车辆段出入段线设计为双线双向是考虑车辆段列车出入频繁；保证列车出入安全、可靠、迅速；确保在事故状态下，其中l条线路故障时，另1条线路仍可进行列车出入作业。4．与正线的交叉方式《地铁设计规范》规定当出入段线与正线发生交叉时，宜采用立体交叉方式。采用立体交叉，列车出入段作业不影响正线行车，保证线路最大通过能力。图8-5龙阳停车场车辆段出入段线接轨示意图上海《城市轨道交通设计规范》对车辆段出入段线设计没有明确作出避免切割正线的规定。上海城市轨道交通网中已建或拟建的车辆段(停车场)出入段线与正线交叉采用平面交叉也比较常见。如既有轨道交通2号线龙阳路停车场、轨道交通3号线石龙路停车场，出入段线均与正线平面交叉。具体布置型式如图8-5、图8-6所示。拟建的轨道交通11号线Fl赛车场车辆段、6号线三林停车场等出入段线与接轨站站外正线均设计为平面交叉。图8-6石龙路停车场车辆段出入段线接轨示意图二、出入段线与正线设置平、立交条件1．列车出入段离峰时间与正线高峰小时的关系列车出、入段作业对正线通过能力的影响。主要体现在运营高峰时段。以下结合某轨道交通线路运营组织设计进行具体分析。该线远期列车运行交路采用大小交路套跑型式，交路方案见图8-7。高峰小时大、小交路运行区段各开行列车l2对，运用车底19列，车辆段出入段线接轨于小交路折返站，其折返站配线及出入段线设置如图8-8所示。图8-7交路方案图8-8折返站配线及出入段线示意图根据运营情况，规划了全日l8h列车运行图。早高峰运行时段为7:30~9:00，列车车底大约在高峰小时前45min内密集出段，而在8:55~9:45之间陆续收车入库，晚高峰运行时段为l7:30~18:00，列车车底大约在高峰小时前50min内密集出段，而在18:00开始陆续收车入库。由此可见，为满足高峰小时列车开行对数需要，列车出段高峰时段一般在线路运营高峰小时前50min内，而列车入段时段则在高峰小时结束前5min内已开始，这样列车出、入段高峰时段基本避开了正线运营高峰小时。同时，运行图上也反映出上行列车出段时刻正是下行列车到站清客时间；下行列车入段时刻也是上行列车在上行线上客时间，即列车出、入段时间基本可以避开对正线列车到、发作业的干扰。2．平面交叉设置条件列车出入段线与正线设置平面交叉时(图8-7)，列车出段需占用入场线(双向运行)并在进站信号机前一度停车，利用上、下行正线同时出现的行车间隔时分，切割下行正线进入石龙路站上行线，再调头空驶至上海南站站(或出段列车直接进入石龙路下行线上客发车，而上海南站在高峰小时初始时段行车间隔随交路折返列车而定)。该布置型式工程量较省，但列车出入段影响正线运营。列车出入段对正线运营的影响主要表现在高峰时段。通过规划全日l8h列车运行图，使得列车出入段高峰时段基本避开了正线高峰运营时段。但是，随着轨道交通线路的逐步延伸和列车开行密度的增大，高峰小时运用车数也将增加，可能导致在运营高峰小时内会有较多列车出、入段作业。上海轨道交通2号线龙阳路停车场、3号线石龙路停车场采用平面交叉，主要是考虑到这2条线路远期都设置了2个及以上的车辆段(场)，届时可通过调度这2个及以上车辆段(场)的列车出入计划，消除列车出入线与正线平面交叉对正线运营的影响。因此，当l条轨道交通线路仅设置l个车辆段(场)，且出入段线接轨于中间站，与正线平交时，就需结合运营要求，规划远期全日运营时段列车运行图，检查全日及高峰小时实际运用车数及车底折返接续情况，确定在不影响正线通过能力情况下，采用平面交叉。3．设置立体交叉的条件列车出、入段线与正线设置立体交叉时，出、入段线自接轨站引出后，无论位于两正线中间或两侧，为满足立体交叉净空要求，减少出入段线长度，需采用较大坡度以满足上跨(或下穿)正线。如图8-9。图8-9立体交叉出入段线接轨示意图采用立体交叉方式，可避免列车出入段作业对正线的行车干扰和作业安全，满足出入段线通过能力需求。工程量、工程费用较设置平面交叉增加较大，因此，应根据交叉点工程地质情况、地形条件、工程量，结合平面交叉时出入段作业对正线行车的影响程度，经技术、经济比较后确定。三、小结城市轨道交通车辆段出入段线的设置是城市轨道交通设计的一个重要环节。在满足相关设计规范的同时，还应因时、因地制宜，综合考虑出入线段的设置与设计，保证城市轨道交通的安全、高效。第六节地铁车辆段及停车场布点大中城市地铁线路总体方案预研究工作中，会遇到：地铁建设技术含量高，沿途经过的多是城市正、副中心，人口密度大，土地资源尤其珍贵，投资巨大综合造价指标约为6~7亿元/km。因此，工程设计人员应该充分认识地铁建设特定的社会背景和工程特点，找准关键技术所在，以合理的投资规模建造先进的地下交通网，服务于都市人的工作与生活。下面，拟从几个方面阐述地铁车辆段及停车场布点。一、同一条线路上的车辆段、停车场应尽可能合并布置地下铁道设计规范GB50157-92中第l.0.10条规定：当一条线路长度超过20km时，可设一个车辆段和一个停车场。当技术经济合理时也可两条或两条以上线路共用一个车辆段。条文说明中有如下解释：线路很长时，车辆段至另一端发车的空行距离将增大，同时运营费用也将增加。因此，规定当线路长度大于20km时，宜在线路一端设车辆段，另一端增设一个停车场。首先，线路很长时，车辆段集中于一端设置并不会导致至另一端的空行距离增大。车辆段(或停车场)作为地铁车辆的保养基地，一般在晚间接纳地铁车辆。早晨发车的后，大部分运用车辆都在线路上连续运行，只是在运行高峰期之后，一部分车辆才陆续返回车辆段(或停车场)。地铁车辆段或停车场集中于线路的一端设置，早晨发车与夜晚收车都是运行图的一部分，车辆是载客运行而非空车走行也就不存在空行距离和增加运营费的问题。如果为了更加方便运营，也可以考虑夜间在非车辆段一端折返站上停放1~2列车，早班车发车时便可以两端对开。当地铁沿线用地紧张，无法邻近线路布置车辆段(或停车场)，站段联络线长，出入段走行距离远，才会出现空行距离并增加运营费。其次，线路长度不是决定一处还是两处布置车辆段的关键因素。在地铁工程设计中，不论线路长度如何，应尽可能考虑合并布置车辆段及停车场。这样，有几个好处；(1)对车辆实行集中管理、运用与维修；(2)充分有效地利用设备资源房屋及基础设施；(3)尽量少征地。当然，地铁线路越长，断面客流量越大，势必车辆段的规模也大。经测算，若配属300辆车辆的车辆段(含停车场)，采用平画面时布置约占地600亩(含试车线)。如果采用立体两层紧凑布置，约占地250亩(含试车线)。在人口密集、高楼林立的市中心是很难找到这样一块空地的，即使在郊区，也多面临经济开发区、科技开发区、住宅开发区的规划，不易征地。由此，车辆段的设计规模和选址情况是决定设置一处还是两处车辆段的关键因素。二、车辆段选址的几个关键要素车辆段选址中应着重考虑以下几点：(1)符合城市总体规划，并与周围环境相协调；(2)保证列车运行安全、可靠、方便、迅速、经济；(3)避开工程工质及水文地质不良地段；(4)具有与地面铁路相连的条件和设置车辆回转线的条件；(5)具有远期发展余地。第一，建设地铁的城市多是经济发达、寸土寸金的地方很难"腾"出一块空地给车辆段用。因此地铁车辆段选址必须结合城市总体规划，同时城市总体规划中应统畴考虑规划地铁线路走向及相应设施布点。只有这样车辆段选址才能既方便地铁车辆的运行又统一于城市规划。随着社会的进步、科技的发展人们的环境保护意识日益提高。位于城区的地铁车辆段不再是一项单纯的基地建设工程，而必须与周围环境相协调，厂房造型应融合建筑美学观点，结构要新颖，选材要精心，体现高科技含量。第二，地铁运行交路决定折返的设置但不决定车辆段的设置。地铁车辆段的布点可以结合交路，也可以不结合交路。但不论是哪种情况，车辆段设置都应以邻近地铁线路为准则，以方便运行、减少车辆出入段走行、节省运营费。例如，上海地铁1号线车辆段位于新龙华，运行于列车，便可组织交路运行。第三，地铁运行线路的曲线半径小，困难情况下只有350m，而车辆运行中具有较大的起动加速度和制动减速度，最高速度达80km/h，轮缘偏磨较为严重，镟轮工作量大。为减少轮缘偏磨，车辆段(或停车场)总图设计中宜考虑设置回转线。无论三角线形式还是"灯泡线"形式的回转线都会增加占地规模给车辆段选址带来困难。可在设计中通过设计两根出入段联络线，分别与车辆段相邻的两个车站相连，车辆可从不同车间发车以达到"调边"目的。出入段线兼备车辆回转线功能，一举两得，参见图8-9。图8-9车辆段出入段线布置示意图三、城市地铁网络中车辆段、停车场分布的合理性城市地铁网络由不同走向的线路组成根据资金投入情况分期实施。各条线路之间应建立直接或间接的联络条件如果每条线路都设一处甚至两处车辆段(或停车场)整个网络的车辆段分布就会多而杂、小而全管理分散、设备闲置。但是地铁线路建设上的非同步性难免产生车辆段分线布点、重复投资的现象。因此，对地铁网络中车辆段及停车场的分布必须统一规划：(1)充分利用已建及在建设施，充分发挥既有设备的设计能力。(2)为了满足各条线路车辆的停放，可以分线设置停车场。但车辆段应立足于整个网络中车辆的检修需要，集中一处或两处设点。这样，车辆段、停车场功能明确，既分工又合作。(3)城市地铁网络应统一运营、统一管理。尤其是地铁车辆造价高，需要认真选型、合理使用、精心维护，应成立专门班子负责整个地铁网络中车辆选型采购直到运用和维护。德国慕尼黑地铁网络由6条互相交叉的线路组成。其车辆维护设备布点情况为：在6号线上设有一处车辆段以满足全部车辆的检修及部分车辆夜间停放的需要，在5号线的尾部设有一处停车场。除此之外，各条线路上的一些车站都设有存车线以满足大部分地铁车辆的存放。我们可以借鉴这条经验对地铁网络车辆段设计突破固有的思维程式，努力实现现代化管理，以管理促效益，最终目标是少征地、少铺摊子、技术经济合理。第七节跨坐式单轨交通系统—车辆段站场设计重庆轻轨“较一新”线一期工程东起市区商业中心较场口、解放碑，西至九龙坡区大堪村，全线长13.98km，设一个车辆段及综合基地于大堪村和一个控制中心于大坪，全线采用跨座式单轨交通系统。作为单轨站场设计，与铁路、地铁、轻轨站场设计在线路布置、道岔设置、咽喉布置、车挡设计等方面有较大的不同。一、车辆段选址1．车辆段选址原则(l)应充分考虑城市轨道交通线网规划及其车场分布的构思，避免重复建设。(2)应保证列车进出段方便，减少工程投资，并宜设于线路的终端或运行区段的折返站附近，以方便行车，提高运行效率。(3)应符合城市规划的要求，尽量设于郊区或城市边缘区域，减少拆迁工程，并有利于环境保护。(4)应注意设备和人员的有效利用，以及合理的建设费用。(5)宜避开工程地质及水文地质不良地段。(6)应有电力、给水的供应条件和便于城市道路的连接。(7)场地标高应有良好的自然排水条件。(8)应有足够的远期发展场地。2．车辆段段址选择根据车辆段及综合基地的功能及任务和车辆段地址选择原则，结合重庆市的规划，本线车辆段的位置设于大堪村站附近，车辆段的出入段线与动物园站接轨，并将动物园站确定为运行区段的折返站，这对运输组织比较方便。车辆段两端道路均可接入李家沱长江大桥北引道，符合城市规划，满足行车要求，条件比较理想。由于车辆段规划红线的范围较小，不足10万m2，停车库仅能基本满足初、近期运营的需要。拟在线路延伸至新山村时另择址修建第二停车场，以满足本线近、远期的停车需要。二、车辆段站场设计1．站场设计原则(1)车辆段的总平面布置根据有利生产、方便管理的原则，按系统进行分区布置，力求紧凑、整齐、经济合理，避免相互影响。同时，综合考虑防火、道路、排水、管网敷设、绿化及环境保护等要求，并结合地形、地貌及水文地质的特点，尽量减少土石方工程和拆迁工程。(2)为减少占地面积，节约投资，辅助生产房屋的设置宜统筹考虑。在全车辆段范围内集中设置空压机间、蓄电池间、工程车库、汽车库、计量化验室等设施。(3)车辆段内不设燃油库、锻工间及电镀间。所需柴油、汽油由市内加油设施供应，所需少量锻制品及电镀件由委外解决。(4)车辆的检修制度、修程、定检周期及停修时间等，参照日本同类车辆检修标准并结合国内地铁车辆的有关检修规定及本线的实际情况确定。(5)大堪村车辆段内停车库按承担本线初期车辆的停放及运用设计，其厂架定修库按近期规模进行设计，预留远期发展的场地。近、远期增加的列车应另设停车场地。(6)停车库的线间距按库顶考虑物业开发的要求进行设计。(7)车辆段内集中设材料总库、培训中心与生产办公房屋合建。(8)车辆段内集中设置食堂、浴室及乘务员公寓和部分单身宿舍等生活房屋。2．站场平面设计车辆段的总平面布置包括车辆段、综合维修中心、材料总库及培训中心等4部分。车辆段的总平面布置根据以上4个部分的功能、任务范围或工艺要求，结合地形条件及外部环境因素等进行综合考虑。车辆及设备综合维修车辆段受地形及既有建筑物的限制，用地面积狭小，车辆段布置受到极大制约，在出入段线接轨方案